内容正文:
高三物理一
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B. 牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律是独立的基本定律,它提出了惯性、惯性系的核心概念,是牛顿第二定律成立的前提,并非第二定律合外力为零的特例,故A错误;
B.公式中,只有当、、均采用国际单位制单位时,比例系数的数值才为1,使用其他单位制时不为1,故B错误;
C.作用力与反作用力始终大小相等、方向相反,其大小关系和物体的运动状态无关,故C错误;
D.惯性参考系的定义即为牛顿第一定律能够严格成立的参考系,故D正确。
故选D。
2. 一物体做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,B为AC的中点,已知物体在AB段的平均速度为,在BC段的平均速度为,物体在A点速度为,在C点速度为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在B点的速度为
B. 物体通过AB段和BC段所用时间之比为
C. 物体在AC段的平均速度为
D. 可能等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动的速度—位移关系得,,所以,即,故A错误;
B.设,则物体通过段和段所用的时间分别为、,所以,故B错误;
C.物体通过段的总位移为,总时间为,所以物体在段的平均速度为,故C正确;
D.对于匀加速直线运动,设加速度为,通过段和段的时间分别为、,则,所以,不可能有,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 煤块运动到传送带顶端所用的时间为4s
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 倾角θ的正切值
D. 煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为4m
【答案】D
【解析】
【详解】A.煤块初速度为,传送带速度为。开始时煤块相对传送带向上运动,滑动摩擦力沿斜面向下,煤块加速度大小为,煤块速度减小到传送带速度所需时间为
代入数据解得
之后煤块速度小于传送带速度,煤块相对传送带向下运动,滑动摩擦力沿斜面向上,煤块加速度大小为,煤块速度减小到零所需时间为
代入数据解得
煤块运动到传送带顶端所需的总时间为,故A错误;
B.开始时煤块相对传送带向上运动,滑动摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律有
之后煤块相对传送带向下运动,滑动摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
联立解得,
由可得,故B错误;
C.由和可得,故C错误;
D.在前内,煤块的位移为
代入数据解得
传送带的位移为
代入数据解得
因此前内煤块相对传送带向上滑动的距离为
在后内,煤块相对传送带向下滑动的距离为
代入数据解得
前后两段相对滑动距离相等、方向相反,因此煤块在传送带上留下的痕迹重合,痕迹长度为,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,竖直平面内有一固定的光滑支架,一质量为m的小球穿在支架的竖直杆上,一轻弹簧的一端与小球相连接,另一端固定在支架斜杆的A点。初始时刻小球静止在B点,现给小球施加竖直向上的作用力F使小球缓慢上升,直到小球到达与A点等高的C点,此时弹簧恰好恢复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中(弹簧在弹性限度内)( )
A. F先变大再变小 B. F一直变大
C. 杆对球的弹力先变大后变小 D. 小球可能受三个力作用
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设弹簧与竖直杆的夹角为,则对小球分析,竖直方向
当小球缓慢向上运动时减小,变大,可知变大,A错误,B正确;
C.水平方向
则变大时,一直减小,C错误;
D.小球离开点运动到点过程中,小球受重力、力、弹簧的拉力以及细杆的弹力,共4个力作用;到达点时受力和重力作用,D错误。
故选B。
5. 如图所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体沿斜劈表面向下运动,重力做的功与克服力F做的功相等。则下列判断中正确的是( )
A. 物体可能加速下滑
B. 物体可能受三个力作用,且合力为零
C. 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D. 撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】A.对物体进行受力分析,重力做的功与克服力F做的功相等,说明重力和F在沿斜面的分力相等,若物体不受摩擦力作用,则做匀速运动,若受摩擦力作用,则做减速运动,故A错误;
B.若不受摩擦力,则物体可能受三个力作用,物体匀速运动,合力为零,故B正确;
C.当F与斜面的夹角与重力与斜面的夹角相等时,支持力为零,即斜劈不受力,即摩擦力为零,此时地面对斜面没有摩擦力,故C错误;
D.撤去F后,物体对斜面可能有摩擦力f和弹力N,这2个力的水平分力是可以抵消的,因此斜劈可能不受地面的摩擦力,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A. 弹簧的弹力突然减为零
B. P与箱顶的作用力仍然为零
C. P的加速度小于Q的加速度
D. Q对箱底的压力减为原来的一半
【答案】D
【解析】
【详解】AC.未剪断轻绳时,弹簧的弹力大小等于物块P的重力,剪断轻绳的一瞬间,整体向下的加速度为,P的加速度等于Q的加速度,弹簧长度不变,弹力不变,仍等于物块P的重力,故AC错误;
B.由于P的加速度为g,因此箱顶对P的压力与弹簧弹力等大反向,故B错误;
D.未剪断轻绳时,Q对箱底的压力等于P、Q的总重,剪断一瞬间,Q的加速度为g,则Q受到箱底的支持力与弹簧的弹力大小相等,即这时Q对箱底的压力减为原来的一半,故D正确。
故选D。
7. 杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25m,且演员手中有一半时间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,g取10m/s2)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】把单个球从最高点下落到演员手中的过程作为研究对象,该过程初速度为零、下落高度为,由匀变速直线运动位移公式得
代入,,由上式得
所以。竖直上抛运动上升、下降过程对称,单个球在空中的总时间满足,所以。设相邻两次抛球的时间间隔为,球在手中停留时间为。同一个球再次被抛出前,需经历四个抛球间隔、空中运动和手中停留,因此本题对象的时间关系为
演员手中有球和无球各占一半时间,所以
由此得,代入前述时间关系
得
故选C。
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 质量为M的抽屉通过两条平行滑轨水平安装到柜体内部,其与柜体的其他部位无接触,正视图如图(a)所示。抽屉内部放置质量为m的小物块,侧视图如图(b)所示,小物块与抽屉内表面的动摩擦因数为μ。抽屉运动时,每条滑轨给抽屉的阻力大小恒为f,方向与滑轨平行且水平,物块与抽屉之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度为g。给抽屉拉手施加水平拉力F,将其沿滑轨方向拉出,在此过程中抽屉与柜体无碰撞,下列说法正确的是( )
A. 要能拉动抽屉,拉力F必须大于
B. 要能拉动抽屉,拉力F必须大于
C. 为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
D. 为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.抽屉运动时,每条滑轨给抽屉的阻力大小恒为f,要能拉动抽屉,拉力F必须大于2f,故A错误,B正确;
CD.当物块与抽屉恰好发生相对滑动时,对物块,由牛顿第二定律有
解得
对抽屉和物块整体,由牛顿第二定律有
解得
故为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说法正确的是( )
A. 如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B. 如果斜面粗糙且,摆线将与虚线①重合
C. 如果斜面粗糙且,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D. 如果斜面粗糙且,摆线将位于②③之间
【答案】AC
【解析】
【详解】A.如果斜面是光滑的,对整体知
而重力沿斜面向下的分力产生的加速度正好是,此时摆线沿斜面方向不产生加速度,摆线与斜面应垂直,将与虚线①重合,故A正确;
BD.当时,根据
可知a=0
摆线将与虚线③重合;
如果斜面粗糙且,对整体知
合力方向沿斜面向下,摆线将位于①③之间,故BD错误;
C.如果斜面粗糙且,对整体知
合力方向沿斜面向上,摆线将位于②③之间,因为垂直斜面方向没有加速度,摆线不能越过②,故C正确。
故选AC。
10. 如图所示,内半径的空心圆柱体固定在水平地面上,一小滑块紧贴内壁从O点以的初速度沿切向水平滑入,旋转一周经过点。取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块对圆柱体的压力大小逐渐增大
B. 若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块在点时速度方向与竖直方向的夹角为
C. 若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
D. 若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.光滑时,水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动。水平方向向心力,因不变,故压力大小保持不变,A错误。
B.光滑时,旋转一周的时间
到达点时,水平速度
竖直速度
设速度方向与竖直方向夹角为,,,故B正确。
CD.有摩擦时,滑块受支持力和摩擦力
支持力提供水平圆周运动向心力
合速度大小
摩擦力方向与合速度反向,其水平切向分量
水平面内加速度有两个分量:向心加速度(法向)
切向加速度
水平面内合加速度
故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11. 如图所示探究平抛运动特点的装置,某同学利用该装置研究平抛运动。
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是______。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度小、体积大的钢球
C. 实验时,应让小球每次都从斜槽上同一位置由静止开始滚下
D. 使斜槽末端切线保持水平
(2)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是______
A. B. C. D.
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示,小球平抛的初速度大小______(结果保留两位有效数字);小球抛出点的位置坐标是______。(以cm为单位,答案不用写单位,注意正负号)。
【答案】(1)CD (2)C
(3) ①. 1.0 ②. (-10,-5)
【解析】
【小问1详解】
A.本实验对斜槽轨道是否光滑无要求,有无摩擦力对实验没有影响,故A错误;
B.使用密度小、体积大的钢球,实验误差会增大,故B错误;
C.实验中为保证速度大小恒定,要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放,故C正确;
D.斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度,要求斜槽轨道末端水平,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
建立坐标系时,应将小球在斜槽末端时,球心在竖直面上的投影为坐标原点。
故选C。
【小问3详解】
[1]如图所示,根据平抛运动规律知,在竖直方向,代入得
水平方向初速度,代入得
[2]由图知,小球经过点时的竖直分速度
代入得
则小球从抛出点到点的时间为
小球从抛出点到点的竖直方向位移为
水平位移为
则可知抛出点坐标为。
12. 某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过定滑轮的轻绳连接,在B的一边放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物A在标记C处,现将重物B上面的一个槽码移到重物A上面。
(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t,则重物A到达标记D的速度为___________;这个过程中重物A的加速度大小___________;(用h和t表示)
(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变,重复(1)实验多次,测得多个A由标记C运动到D的时间t,已知当地重力加速度为g,以为纵轴,以___________(填“n”“”或“”)为横轴,如果图像是斜率等于___________且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]A由标记C运动到D过程中做初速度为0的匀加速直线运动,则有
整理得
[2]物体下落的加速度为
【小问2详解】
[1][2]在B的一边放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静止,则有
将重物B上面的槽码移放在重物A上面,根据牛顿第二定律有
联立整理得
故,以为纵轴,以为横轴,图像是斜率等于,且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
13. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一、如图所示,滑雪轨道是由倾角为的足够长的斜轨道和水平轨道组成,两轨道平滑连接。时,相距10m的甲、乙两运动员分别在A、B两点均以的速度向左滑行,随后两运动员相继滑上斜轨道,忽略一切阻力影响,整个过程运动员不施加动力,取。求:
(1)乙运动员刚要滑上斜轨道时,甲运动员在斜轨道上运动的位移大小以及此时的速度大小;
(2)甲运动员滑上斜轨道后,经过多长时间两运动员相遇?
【答案】(1)7.5m;5m/s
(2)2.5s
【解析】
【小问1详解】
设甲运动员滑上斜轨道后经过时间乙运动员再滑上斜轨道,则有
甲运动员滑上斜轨道后加速度大小为
设此时甲运动员向上运动的位移为,则
此时甲运动员的速度
【小问2详解】
乙运动员滑上斜轨道时,加速度与甲运动员的加速度相同,以甲运动员为参考系,乙运动员相对于甲运动员以
做匀速运动,设再经过时间他们相遇,有
则相遇时间
14. 如图1所示,某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为的小球(可视为质点),甩动手腕,使球运动起来,最终在水平面内做匀速圆周运动。手与球之间的绳长为,重力加速度为,忽略空气阻力,握绳的手距地面的距离足够高。(,,)
(1)当绳与竖直方向的夹角为,求小球运动的周期;
(2)若手与球之间的绳长不变,握绳的手不动,将小球竖直提至最高点,此时绳刚好伸直且无张力,然后将球以水平速度抛出,如图2所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t;
(3)若轻绳能承受的最大拉力为,握绳的手离地面高度为。如图3所示,改变绳长使小球在竖直平面内做圆周运动且小球运动到最低点时绳子刚好拉断,若要使小球抛出的水平距离最大,求最大水平距离为多少?(结果可含有根号和分式)
【答案】(1)1.256s
(2)0.4s (3)
【解析】
【小问1详解】
对小球分析可知
解得
【小问2详解】
小球抛出后做平抛运动,设经过时间t绳再次伸直,此过程中小球的水平位移x=vt
竖直下落高度
当绳再次伸直时,小球与手的距离为l,根据几何关系有
代入数据解得t=0.4s。
【小问3详解】
小球在最低点绳子刚好断裂时,则对小球
断裂后小球做平抛运动,则,
解得
当时x1有最大值
15. 如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为的木板B静置于MO上,滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为L。已知A的质量为0.5m,B、C、D的质量均为m,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及D与ON之间动摩擦因数均为,B与MO间动摩擦因数为,C与ON间无摩擦。t=0时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到达O点即刻被锁定,滑块A到达O点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。不计空气阻力,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。
(1)求的值;
(2)求的取值范围;
(3)若,且斜面NO的长度为27L。
①求C第一次碰D前瞬间的速度大小;
②求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数以及D从开始运动到最后一次碰撞的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)①;②最多碰撞6次;
【解析】
【小问1详解】
滑块D恰能静止在倾角的斜面ON上,重力沿斜面方向分力与最大静摩擦力平衡,有
解得
【小问2详解】
A与B之间的动摩擦因数也为,释放C后,AB一起向右运动。
对AB整体,要满足
解得
AB恰好相对滑动时,对B受力分析可得
要求AB一起运动不相对滑动,对ABC整体有
解得
综上
【小问3详解】
①运动分两阶段:
第一阶段,AB一起运动,位移
时,分别对C和AB整体,由牛顿第二定律得,,联立解得 ,
由速度位移公式
解得
第二阶段,B锁定,A在B上滑行,位移
A受绳拉力和向左的滑动摩擦力
分别对A和C,由牛顿第二定律得,
联立解得
由速度位移公式
解得
②C在ON上,匀加速下滑,由牛顿第二定律得
解得
第一次碰撞后,D以速度做匀速直线运动,C做加速度为的匀加速直线运动,直到第二次碰撞。设第一、二次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第二次碰前C速度以及第二次碰后D速度为,则,
解得,x1=vt1,v2=2v
设第二、三次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第三次碰前C速度以及第三次碰后D速度为,则,
解得,x2=2vt1,v3=3v
归纳规律:设第、次碰撞之间的时间间隔为,位移为,第次碰前C速度以及第次碰后D速度为,则,,
故CD第1次碰后至第次碰前走的总位移
且
解得kmax=5
即有5个时间间隔,最多碰撞6次。
D从开始运动到最后一次碰撞的总时间为
碰撞过程的图如图所示
【点睛】
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高三物理一
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B. 牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
2. 一物体做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点,B为AC的中点,已知物体在AB段的平均速度为,在BC段的平均速度为,物体在A点速度为,在C点速度为,则下列说法正确的是( )
A. 物体在B点的速度为
B. 物体通过AB段和BC段所用时间之比为
C. 物体在AC段的平均速度为
D. 可能等于
3. 如图甲所示,一倾斜的传送带以恒定速率沿顺时针方向转动,传送带的倾角为θ。一煤块以大小的初速度从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的加速度大小与时间的关系图像如图乙所示。已知煤块到传送带顶端时速度恰好为零,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 煤块运动到传送带顶端所用的时间为4s
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 倾角θ的正切值
D. 煤块运动到传送带顶端过程,煤块在传送带上留下的痕迹长为4m
4. 如图所示,竖直平面内有一固定的光滑支架,一质量为m的小球穿在支架的竖直杆上,一轻弹簧的一端与小球相连接,另一端固定在支架斜杆的A点。初始时刻小球静止在B点,现给小球施加竖直向上的作用力F使小球缓慢上升,直到小球到达与A点等高的C点,此时弹簧恰好恢复到原长。从小球离开B点运动到C点过程中(弹簧在弹性限度内)( )
A. F先变大再变小 B. F一直变大
C. 杆对球的弹力先变大后变小 D. 小球可能受三个力作用
5. 如图所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体沿斜劈表面向下运动,重力做的功与克服力F做的功相等。则下列判断中正确的是( )
A. 物体可能加速下滑
B. 物体可能受三个力作用,且合力为零
C. 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左
D. 撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力
6. 如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A. 弹簧的弹力突然减为零
B. P与箱顶的作用力仍然为零
C. P的加速度小于Q的加速度
D. Q对箱底的压力减为原来的一半
7. 杂技演员在抛球表演时,用一只手把四个球依次竖直向上抛出,为了持续表演下去,该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间,再向上抛出,假如每一个球上升的最大高度都是1.25m,且演员手中有一半时间没球,一半时间有球,那么球在手中停留的时间是(不考虑空气阻力,g取10m/s2)( )
A. B. C. D.
二、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 质量为M的抽屉通过两条平行滑轨水平安装到柜体内部,其与柜体的其他部位无接触,正视图如图(a)所示。抽屉内部放置质量为m的小物块,侧视图如图(b)所示,小物块与抽屉内表面的动摩擦因数为μ。抽屉运动时,每条滑轨给抽屉的阻力大小恒为f,方向与滑轨平行且水平,物块与抽屉之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度为g。给抽屉拉手施加水平拉力F,将其沿滑轨方向拉出,在此过程中抽屉与柜体无碰撞,下列说法正确的是( )
A. 要能拉动抽屉,拉力F必须大于
B. 要能拉动抽屉,拉力F必须大于
C. 为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
D. 为保证物块与抽屉不发生相对滑动,拉力F不能超过
9. 一个单摆悬挂在L形滑板上沿斜面下滑,且单摆与滑板相对静止。图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向。下列说法正确的是( )
A. 如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合
B. 如果斜面粗糙且,摆线将与虚线①重合
C. 如果斜面粗糙且,滑板下滑过程中,摆线将位于②③之间
D. 如果斜面粗糙且,摆线将位于②③之间
10. 如图所示,内半径的空心圆柱体固定在水平地面上,一小滑块紧贴内壁从O点以的初速度沿切向水平滑入,旋转一周经过点。取重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块对圆柱体的压力大小逐渐增大
B. 若圆柱体与小滑块间光滑,则滑块在点时速度方向与竖直方向的夹角为
C. 若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
D. 若圆柱体与小滑块间的动摩擦因数为,某时刻滑块在水平方向速度为,竖直方向为,则小滑块在水平面内加速度大小为
三、非选择题(本大题共5题,共57分)
11. 如图所示探究平抛运动特点的装置,某同学利用该装置研究平抛运动。
(1)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是______。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度小、体积大的钢球
C. 实验时,应让小球每次都从斜槽上同一位置由静止开始滚下
D. 使斜槽末端切线保持水平
(2)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是______
A. B. C. D.
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示,小球平抛的初速度大小______(结果保留两位有效数字);小球抛出点的位置坐标是______。(以cm为单位,答案不用写单位,注意正负号)。
12. 某小组设计了如图所示装置来验证加速度a与物体所受合外力F的关系。重物A的质量为M,重物A、B用绕过定滑轮的轻绳连接,在B的一边放有6个质量均为m的槽码,此时A、B刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记C和D,C和D的距离为h。固定重物A在标记C处,现将重物B上面的一个槽码移到重物A上面。
(1)由静止释放重物A,用时间传感器记录A由标记C运动到D的时间t,则重物A到达标记D的速度为___________;这个过程中重物A的加速度大小___________;(用h和t表示)
(2)再将重物B上面的槽码移n=2个、3个、4个、5个、6个放在重物A上面。由静止释放重物A,保持每次重物下落的位置不变,重复(1)实验多次,测得多个A由标记C运动到D的时间t,已知当地重力加速度为g,以为纵轴,以___________(填“n”“”或“”)为横轴,如果图像是斜率等于___________且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
13. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一、如图所示,滑雪轨道是由倾角为的足够长的斜轨道和水平轨道组成,两轨道平滑连接。时,相距10m的甲、乙两运动员分别在A、B两点均以的速度向左滑行,随后两运动员相继滑上斜轨道,忽略一切阻力影响,整个过程运动员不施加动力,取。求:
(1)乙运动员刚要滑上斜轨道时,甲运动员在斜轨道上运动的位移大小以及此时的速度大小;
(2)甲运动员滑上斜轨道后,经过多长时间两运动员相遇?
14. 如图1所示,某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为的小球(可视为质点),甩动手腕,使球运动起来,最终在水平面内做匀速圆周运动。手与球之间的绳长为,重力加速度为,忽略空气阻力,握绳的手距地面的距离足够高。(,,)
(1)当绳与竖直方向的夹角为,求小球运动的周期;
(2)若手与球之间的绳长不变,握绳的手不动,将小球竖直提至最高点,此时绳刚好伸直且无张力,然后将球以水平速度抛出,如图2所示。求从抛出小球到绳再次伸直的时间t;
(3)若轻绳能承受的最大拉力为,握绳的手离地面高度为。如图3所示,改变绳长使小球在竖直平面内做圆周运动且小球运动到最低点时绳子刚好拉断,若要使小球抛出的水平距离最大,求最大水平距离为多少?(结果可含有根号和分式)
15. 如图所示,轨道MON由水平段MO和倾斜段ON(倾角)构成,O点固定有光滑小定滑轮,长为的木板B静置于MO上,滑块A位于木板B左端,滑块C被托住位于ON顶端,长为L的不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A与C,轻绳恰好绷直而没有拉力且绳与轨道平行,滑块D恰能静止在ON上,CD间距为L。已知A的质量为0.5m,B、C、D的质量均为m,A、C、D均可视为质点,A与B之间以及D与ON之间动摩擦因数均为,B与MO间动摩擦因数为,C与ON间无摩擦。t=0时刻静止释放滑块C,AB能一起向右运动,B到达O点即刻被锁定,滑块A到达O点也即刻被锁定且同时剪断轻绳,C速度不受影响,然后C与D碰撞(时间极短),碰后二者会交换速度。不计空气阻力,重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。
(1)求的值;
(2)求的取值范围;
(3)若,且斜面NO的长度为27L。
①求C第一次碰D前瞬间的速度大小;
②求D在到达斜面末端前与C碰撞的次数以及D从开始运动到最后一次碰撞的总时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$